Зошто се контролира напонот на MOSFET?

МОСФЕТ-овите (транзистори со ефект на поле со полупроводнички метални оксиди) се нарекуваат уреди контролирани од напон главно затоа што нивниот принцип на работа главно се потпира на контролата на напонот на портата (Vgs) над одводната струја (Id), наместо да се потпира на струјата за да ја контролира, како е случај со биполарните транзистори (како што се BJTs). Следното е детално објаснување за MOSFET како уред контролиран на напон:

Принцип на работа

Контрола на напон на портата:Срцето на MOSFET лежи во структурата помеѓу неговата порта, изворот и одводот, и изолациониот слој (обично силициум диоксид) под портата. Кога ќе се примени напон на портата, се создава електрично поле под изолациониот слој и ова поле ја менува спроводливоста на областа помеѓу изворот и одводот.

Формирање на проводен канал:За MOSFET-ови со N-канален, кога напонот на портата Vgs е доволно висок (над одредена вредност наречена праг напон Vt), електроните во подлогата од типот P под портата се привлекуваат кон долната страна на изолациониот слој, формирајќи N- тип проводен канал кој овозможува спроводливост помеѓу изворот и одводот. Спротивно на тоа, ако Vgs е понизок од Vt, спроводниот канал не е формиран и MOSFET е на прекин.

Контрола на одводната струја:големината на одводната струја Id е главно контролирана од напонот на портата Vgs. Колку е поголем Vgs, толку е поширок спроводниот канал се формира и толку е поголема одводната струја Id. Овој однос му овозможува на MOSFET да дејствува како уред со контролирана струја со напон.

Предности на Пиезо Карактеризација

Висока влезна импеданса:Влезната импеданса на MOSFET е многу висока поради изолацијата на портата и областа извор-одвод со изолационен слој, а струјата на портата е речиси нула, што го прави корисен во кола каде што е потребна висока влезна импеданса.

Низок шум:MOSFET-овите генерираат релативно низок шум за време на работата, најмногу поради нивната висока влезна импеданса и механизмот за спроводливост на униполарен носач.

Брза брзина на префрлување:Бидејќи МОСФЕТ-овите се уреди контролирани со напон, нивната брзина на префрлување е обично поголема од онаа на биполарните транзистори, кои треба да поминат низ процесот на складирање и ослободување на полнежот при префрлување.

Ниска потрошувачка на енергија:Во состојба на вклучено, отпорот на одводниот извор (RDS(вклучено)) на MOSFET е релативно низок, што помага да се намали потрошувачката на енергија. Исто така, во исклучена состојба, статичката потрошувачка на енергија е многу мала бидејќи струјата на портата е речиси нула.

Накратко, MOSFET-овите се нарекуваат уреди контролирани со напон бидејќи нивниот принцип на работа во голема мера се потпира на контролата на струјата на одводот од напонот на портата. Оваа карактеристика контролирана од напон ги прави MOSFET-овите ветувачки за широк опсег на апликации во електронските кола, особено кога се потребни висока влезна импеданса, низок шум, брза брзина на префрлување и мала потрошувачка на енергија.